一種監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明中公開(kāi)一種監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)，包括：用于產(chǎn)生基準(zhǔn)方波信號(hào)的振蕩器單元；用于接收所述基準(zhǔn)方波信號(hào)，對(duì)所述基準(zhǔn)方波信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并輸出躍變信號(hào)的計(jì)數(shù)器單元；用于接收所述躍變信號(hào)、喂狗信號(hào)，并通過(guò)內(nèi)部調(diào)節(jié)電路為被監(jiān)控系統(tǒng)提供多種類(lèi)型復(fù)位信號(hào)的信號(hào)調(diào)節(jié)器單元。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)可以同時(shí)提供多路可調(diào)溢出周期、脈寬、電平、驅(qū)動(dòng)能力的復(fù)位信號(hào)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的復(fù)位信號(hào)電平、脈寬、驅(qū)動(dòng)能力等可由信號(hào)調(diào)節(jié)單元搭配給出。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的復(fù)位信號(hào)溢出周期可由振蕩器單元和計(jì)數(shù)器單元調(diào)節(jié)給出，溢出周期調(diào)節(jié)范圍從最小的幾秒至最大的幾天。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海洋監(jiān)測(cè)設(shè)備，更具體的說(shuō)，涉及一種海洋監(jiān)測(cè)設(shè)備中的監(jiān)控復(fù)位電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著藍(lán)色海洋經(jīng)濟(jì)的興起，海洋監(jiān)測(cè)設(shè)備也得到了飛速的發(fā)展。海洋監(jiān)測(cè)設(shè)備需要在海上長(zhǎng)期運(yùn)行，維護(hù)成本高，運(yùn)行周期長(zhǎng)，因此對(duì)其的穩(wěn)定性要求較高，如海洋監(jiān)測(cè)浮標(biāo)、海洋潛標(biāo)、海床基等維修周期在一年以上。海洋監(jiān)測(cè)設(shè)備的穩(wěn)定性很大程度上取決于設(shè)備電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一臺(tái)穩(wěn)定的海洋監(jiān)測(cè)設(shè)備不僅需要合理的電路和程序設(shè)計(jì)，還需要一些特殊技術(shù)進(jìn)一步保證其穩(wěn)定性。
[0003]電子設(shè)備穩(wěn)定性的重要保障措施便是看門(mén)狗電路，在海洋監(jiān)測(cè)設(shè)備中也是靠看門(mén)狗電路增加其穩(wěn)定性的。看門(mén)狗電路基本原理是電子設(shè)備中的中央處理器(CPU，centralprocessing unit)的復(fù)位信號(hào)和喂狗信號(hào)與看門(mén)狗電路連接,CPU程序死機(jī)后,CPU不會(huì)再對(duì)看門(mén)狗進(jìn)行定時(shí)清零(喂狗)，達(dá)到溢出時(shí)間后看門(mén)狗電路便會(huì)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，控制被監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行復(fù)位?？撮T(mén)狗電路分為兩種，一種是CPU內(nèi)部自帶看門(mén)狗電路，在使用過(guò)程中只需要在程序中加入看門(mén)狗的設(shè)置和控制指令，即可以達(dá)到對(duì)CPU的監(jiān)控；另一種是在CPU外部設(shè)計(jì)的具有一定復(fù)位功能的看門(mén)狗電路，喂狗信號(hào)由CPU提供。
[0004]看門(mén)狗電路是通過(guò)對(duì)設(shè)備程序逐步監(jiān)控實(shí)現(xiàn)的，而對(duì)于海洋監(jiān)測(cè)設(shè)備或其它的長(zhǎng)期無(wú)人值守的自動(dòng)化設(shè)備而言，穩(wěn)定性要求較高，僅僅對(duì)程序進(jìn)行逐步監(jiān)控遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要溢出時(shí)間較長(zhǎng)的整個(gè)運(yùn)行周期的監(jiān)控，這是看門(mén)狗電路所不能實(shí)現(xiàn)的。例如:海洋監(jiān)測(cè)浮標(biāo)一個(gè)運(yùn)行周期近30分鐘，僅僅對(duì)其數(shù)據(jù)采集處理器的逐步監(jiān)控不能有效解決其穩(wěn)定性問(wèn)題，還需要整個(gè)運(yùn)行周期30分鐘的監(jiān)控，否則會(huì)造成系統(tǒng)從起始至故障環(huán)節(jié)的不斷重復(fù)，而不能完成整個(gè)周期的運(yùn)行。
[0005]一些集成型的設(shè)備中，系統(tǒng)的死機(jī)原因不僅僅是CPU程序造成的，也可能是后端的集成設(shè)備導(dǎo)致系統(tǒng)死機(jī)。此種故障只要對(duì)后端設(shè)備或整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行斷電重啟便可以得到有效解決，而這也是看門(mén)狗電路所不能實(shí)現(xiàn)的。生活中常見(jiàn)的電腦死機(jī)，斷電重啟就可以有效解決問(wèn)題，同理海洋監(jiān)測(cè)浮標(biāo)中多數(shù)故障，也可以通過(guò)斷電重啟得到有效解決。
[0006]總之，看門(mén)狗電路的監(jiān)控功能存在一定的缺陷，不適合海洋監(jiān)測(cè)設(shè)備的使用，主要包括:提供的復(fù)位信號(hào)單一，僅僅是對(duì)CPU或芯片進(jìn)行復(fù)位；驅(qū)動(dòng)能力有限，不能對(duì)整個(gè)設(shè)備的電源進(jìn)行監(jiān)控復(fù)位；復(fù)位周期短，不能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)全周期的監(jiān)控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種多路可靈活配置復(fù)位信號(hào)的監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)，即復(fù)位信號(hào)的數(shù)量、電平、脈寬、驅(qū)動(dòng)能力、溢出周期可以靈活調(diào)節(jié)。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)，技術(shù)方案為:
[0009]一種監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)，包括:[0010]用于產(chǎn)生基準(zhǔn)方波信號(hào)的振蕩器單元；
[0011]用于接收所述基準(zhǔn)方波信號(hào)，對(duì)所述基準(zhǔn)方波信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并輸出躍變信號(hào)的計(jì)數(shù)器單元；
[0012]用于接收所述躍變信號(hào)、喂狗信號(hào)，并通過(guò)內(nèi)部調(diào)節(jié)電路為被監(jiān)控系統(tǒng)提供多種類(lèi)型復(fù)位信號(hào)的信號(hào)調(diào)節(jié)器單元。
[0013]作為優(yōu)選，本發(fā)明還采用了如下的技術(shù)方案:
[0014]所述振蕩器單元包括可調(diào)電阻(R1)、額定電容(Cl)、反相器(U1)、以及反相器(U2);所述額定電容(Cl)的負(fù)極與反相器(Ul)的輸入端子連接，所述反相器(Ul)的輸出端子與所述反相器(U2)的輸入端子連接，所述額定電容(Cl)的負(fù)極通過(guò)可調(diào)電阻(Rl)與所述反相器(U2)的輸入端子連接，所述反相器(U2)的輸出端子與所述額定電容(Cl)的正極短接組成基準(zhǔn)方波信號(hào)的輸出端子。
[0015]所述計(jì)數(shù)器單元包括至少兩個(gè)計(jì)數(shù)器組、以及與所述計(jì)數(shù)器組數(shù)量相同的雙排插座；其中:每個(gè)計(jì)數(shù)器組由至少兩個(gè)計(jì)數(shù)器串聯(lián)組成，所述基準(zhǔn)方波信號(hào)的輸出端子與所述計(jì)數(shù)器單元的輸入端子連接；每個(gè)計(jì)數(shù)器組的輸出端子與一個(gè)雙排插座的輸入針腳一對(duì)一連接，每個(gè)雙排插座的輸出針腳短接組成一個(gè)躍變信號(hào)輸出端子。
[0016]所述信號(hào)調(diào)節(jié)器單元包括至少兩個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器組，每個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器組由至少兩個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器并聯(lián)組成；每個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器組的信號(hào)輸入端子與一個(gè)躍變信號(hào)輸出端子連接。
[0017]所述信號(hào)調(diào)節(jié)器包括NPN晶體三極管(Ql)、555定時(shí)器(U6)、光電隔離器(U7、現(xiàn))、柵極管(02)、電阻(1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7、1?8)、以及電容(02、03、〇4);所述 NPN 晶體三極管(Ql)的發(fā)射極分別與555定時(shí)器(U6)的電源端(VCC)、清零端(RST)連接；所述NPN晶體三極管(Ql)的發(fā)射極通過(guò)電阻(R3)分別與555定時(shí)器(U6)的高觸發(fā)端(THR)、放電端(DISC)連接；所述放電端(DISC)通過(guò)電容(C3)接地，所述555定時(shí)器(U6)接地端子(GND)通過(guò)電容(C2)與控制電壓端(CVOLT)連接，所述NPN晶體三極管(Ql)的發(fā)射極通過(guò)電阻(R4)與555定時(shí)器(U6)的觸發(fā)端(TRIG)連接，所述觸發(fā)端(TRIG)依次通過(guò)電容(C4)、電阻(R7)與光電隔離器(U8)的輸入側(cè)發(fā)光二極管的陰極連接，所述光電隔離器(U8)的輸出側(cè)二極管的陽(yáng)極為復(fù)位信號(hào)輸出端，所述光電隔離器(U8)的輸出側(cè)二極管的陰極接地，所述觸發(fā)端(TRIG)通過(guò)電容(C4)接地，所述555定時(shí)器(U6)的輸出端(OUT)分別與光電隔離器(U7、U8)輸入側(cè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接，所述光電隔離器(U7)輸入側(cè)發(fā)光二極管的陰極通過(guò)電阻(R5)接地，所述光電隔離器(U7)輸入側(cè)發(fā)光二極管的陰極依次通過(guò)電阻(R5)、電阻(R6)與光電隔離器(U7)輸出側(cè)二極管的陰極連接，所述光電隔離器(U7)輸出側(cè)二極管的陰極與柵極管(Q2)的柵極連接，所述光電隔離器(U7)輸出側(cè)二極管的陽(yáng)極與柵極管(Q2)的源極連接，所述柵極管(Q2)的漏極為復(fù)位信號(hào)輸出端子；所述躍變信號(hào)輸出端子通過(guò)電阻(R2)與NPN晶體三極管(Ql)的基極連接。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0019]本發(fā)明一個(gè)振蕩器單元可以連接多個(gè)計(jì)數(shù)器組，實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同溢出周期、脈寬、電平、驅(qū)動(dòng)能力的復(fù)位信號(hào)同時(shí)輸出；一個(gè)計(jì)數(shù)器可以連接多個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器組，實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同脈寬、電平、驅(qū)動(dòng)能力的復(fù)位信號(hào)同時(shí)輸出；一個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器中的555定時(shí)器連接兩個(gè)光電耦合器，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同電平、驅(qū)動(dòng)能力的復(fù)位信號(hào)同時(shí)輸出；
[0020]本發(fā)明通過(guò)改變振蕩器單元中電阻(Rl)的阻值及計(jì)數(shù)器單元中雙排插座短接的位置，可以調(diào)整整個(gè)系統(tǒng)的溢出周期，溢出周期在幾秒至幾天范圍內(nèi)可調(diào)，可調(diào)周期范圍遠(yuǎn)大于現(xiàn)有看門(mén)狗電路的溢出周期；
[0021]本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)器中555定時(shí)器的閾值輸入腳兩端電阻(R3)和電容(C3)的值，實(shí)現(xiàn)復(fù)位信號(hào)脈寬的調(diào)整；
[0022]本發(fā)明通過(guò)改變信號(hào)調(diào)節(jié)器中光電隔離器輸出端陽(yáng)極電平，實(shí)現(xiàn)復(fù)位信號(hào)電平的調(diào)整。
[0023]本發(fā)明通過(guò)選擇信號(hào)調(diào)節(jié)器柵極管的有無(wú)、類(lèi)型或型號(hào)，實(shí)現(xiàn)復(fù)位信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力的調(diào)整。
[0024]本發(fā)明產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào)，可以通過(guò)被監(jiān)控系統(tǒng)的CPU復(fù)位腳實(shí)現(xiàn)對(duì)CPU的復(fù)位，通過(guò)被監(jiān)控系統(tǒng)子系統(tǒng)的某個(gè)芯片的復(fù)位腳實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片的復(fù)位，通過(guò)與被監(jiān)控系統(tǒng)總電源的串聯(lián)實(shí)現(xiàn)對(duì)總系統(tǒng)的斷電重啟，通過(guò)與被監(jiān)控系統(tǒng)子系統(tǒng)電源串聯(lián)實(shí)現(xiàn)對(duì)子系統(tǒng)的斷電重
啟O
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明使用狀態(tài)圖；
[0027]圖3為本發(fā)明局部電路圖，主要用于顯示振蕩器單元的電路；
[0028]圖4為本發(fā)明局部電路圖，主要用于顯示計(jì)數(shù)器單元的電路；
[0029]圖5為本發(fā)明局部電路圖，主要用于顯示信號(hào)調(diào)節(jié)器的電路；
[0030]圖6為本發(fā)明較佳具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下:
[0032]請(qǐng)參閱圖1，一種監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)，包括:振蕩器單元、計(jì)數(shù)器單元、信號(hào)調(diào)節(jié)器單元；其中:振蕩器單元用于產(chǎn)生基準(zhǔn)方波信號(hào)；計(jì)數(shù)器單元用于接收所述基準(zhǔn)方波信號(hào)，對(duì)所述基準(zhǔn)方波信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并輸出躍變信號(hào)；信號(hào)調(diào)節(jié)器單元用于接收所述躍變信號(hào)、喂狗信號(hào)，并通過(guò)內(nèi)部調(diào)節(jié)電路為被監(jiān)控系統(tǒng)提供多種類(lèi)型復(fù)位信號(hào)。
[0033]請(qǐng)參閱圖2，上述具體實(shí)施例的具體工作原理為:振蕩器單元輸出的方波信號(hào)為計(jì)數(shù)器單元提供基準(zhǔn)時(shí)鐘。計(jì)數(shù)器單元輸出的躍變信號(hào)為信號(hào)調(diào)節(jié)器單元提供復(fù)位觸發(fā)源。信號(hào)調(diào)節(jié)器單元輸出的復(fù)位信號(hào)通過(guò)被監(jiān)控系統(tǒng)的CPU復(fù)位腳、子系統(tǒng)芯片復(fù)位腳，實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)控系統(tǒng)的軟件復(fù)位；通過(guò)與被監(jiān)控系統(tǒng)子系統(tǒng)電源、總電源的串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)被監(jiān)控系統(tǒng)的斷電重啟。被監(jiān)控系統(tǒng)CPU發(fā)出的喂狗信號(hào)，通過(guò)計(jì)數(shù)器單元復(fù)位腳(RESET)對(duì)整個(gè)監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)進(jìn)行清零(喂狗)。
[0034]請(qǐng)參閱圖3，圖3是實(shí)現(xiàn)上述具體實(shí)施例中振蕩器單元功能的一種優(yōu)選電路，其中:振蕩器單元包括可調(diào)電阻RU額定電容Cl、反相器U1、以及反相器U2 ;所述額定電容Cl的負(fù)極與反相器Ul的輸入端子連接，所述反相器Ul的輸出端子與所述反相器U2的輸入端子連接，所述額定電容Cl的負(fù)極通過(guò)可調(diào)電阻Rl與所述反相器U2的輸入端子連接，所述反相器U2的輸出端子與所述額定電容Cl的正極短接組成基準(zhǔn)方波信號(hào)的輸出端子。反相器Ul和反相器U2采用74HC04芯片，一個(gè)芯片上帶6個(gè)反相器，剩余4個(gè)預(yù)留給復(fù)位信號(hào)、喂狗信號(hào)的電平調(diào)節(jié)使用?？烧{(diào)電阻Rl和額定電容Cl組成一個(gè)RC振蕩電路，通過(guò)反向器Ul和反相器U2將RC振蕩電路生成的正弦信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)，為整個(gè)系統(tǒng)提供一個(gè)基準(zhǔn)方波信號(hào)。通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻Rl的阻值，改變基準(zhǔn)方波信號(hào)的周期T，為整個(gè)系統(tǒng)溢出時(shí)間的調(diào)節(jié)提供可能。
[0035]請(qǐng)參閱圖4，圖4是實(shí)現(xiàn)上述具體實(shí)施例中計(jì)數(shù)器單元功能的一種優(yōu)選電路，一個(gè)計(jì)數(shù)器單元由計(jì)數(shù)器芯片U3、計(jì)數(shù)器芯片U4、計(jì)數(shù)器芯片U5、以及雙排插座Pl組成。計(jì)數(shù)器采用MC74HC393芯片，一個(gè)芯片帶兩個(gè)4位計(jì)數(shù)器。一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器芯片通過(guò)串聯(lián)組成具有較長(zhǎng)溢出時(shí)間的計(jì)數(shù)器，在本具體實(shí)施例中，計(jì)數(shù)器單元由3個(gè)4位計(jì)數(shù)器構(gòu)成，計(jì)數(shù)器芯片的各級(jí)輸出分別連接于雙排插座Pl輸入側(cè)的針腳，雙排插座Pl輸出側(cè)短接后作為計(jì)數(shù)器單元的輸出，即躍變信號(hào)輸出端子。實(shí)際使用中通過(guò)在雙排插座Pl不同位置的跳針短接，輸出一個(gè)不同周期的方波信號(hào)。喂狗信號(hào)連接于每個(gè)計(jì)數(shù)器芯片的復(fù)位腳RESET3、復(fù)位腳RESET4、復(fù)位腳RESET5，用于對(duì)整個(gè)計(jì)數(shù)器單元的清零(喂狗)。計(jì)數(shù)器芯片U3的輸出針腳QA3輸出的信號(hào)周期是基準(zhǔn)方波信號(hào)周期T的2倍，計(jì)數(shù)器芯片U3的輸出針腳QB3輸出的信號(hào)周期是基準(zhǔn)方波信號(hào)周期T的4倍，計(jì)數(shù)器芯片U3的輸出針腳QC3輸出的信號(hào)周期是基準(zhǔn)方波信號(hào)周期T的8倍，依次類(lèi)推計(jì)數(shù)器芯片U5的輸出針腳QD5輸出的信號(hào)周期是基準(zhǔn)方波信號(hào)周期T的4096倍。也就是說(shuō)計(jì)數(shù)器每增加一級(jí)，信號(hào)周期放大一倍。計(jì)數(shù)器發(fā)出的信號(hào)由低電平躍變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，通過(guò)信號(hào)調(diào)節(jié)器的復(fù)位信號(hào)對(duì)被監(jiān)控系統(tǒng)復(fù)位，完成整個(gè)監(jiān)控復(fù)位過(guò)程，所以計(jì)數(shù)器單元輸出的躍變信號(hào)溢出周期是通過(guò)雙排插座Pl短接計(jì)數(shù)器信號(hào)周期的二分之一。
[0036]例如，假設(shè)雙排插座Pl短接的是計(jì)數(shù)器芯片U4的輸出針腳QC4，輸出針腳QC4上的方波信號(hào)周期為128T，而當(dāng)時(shí)間經(jīng)過(guò)64T后，仍然未收到喂狗信號(hào)，輸出針腳QC4腳將會(huì)由低電平的半周期轉(zhuǎn)為高電平半周期，一個(gè)由低電平向高電平的躍變信號(hào)便會(huì)由計(jì)數(shù)器單元輸出。躍變信號(hào)通過(guò)觸發(fā)信號(hào)調(diào)節(jié)器單元，發(fā)送的復(fù)位信號(hào)對(duì)被監(jiān)控系統(tǒng)復(fù)位，完成整個(gè)監(jiān)控復(fù)位過(guò)程。海洋監(jiān)測(cè)浮標(biāo)一般使用的復(fù)位信號(hào)是3種溢出周期的，一種為10分鐘為氣象板提供監(jiān)控復(fù)位的；一種是為5分鐘為通訊板提供監(jiān)控復(fù)位的；另一種為30分鐘為主控板提供的監(jiān)控復(fù)位的。
[0037]請(qǐng)參閱圖5，圖5是實(shí)現(xiàn)上述具體實(shí)施例中信號(hào)調(diào)節(jié)器功能的一種優(yōu)選電路，其中:信號(hào)調(diào)節(jié)器包括NPN晶體三極管Ql、555定時(shí)器U6、光電隔離器U7、U8、柵極管Q2、電阻R2?R8、以及電容C2?C4 ;所述NPN晶體三極管Ql的發(fā)射極分別與555定時(shí)器U6的電源端VCC、清零端RST連接；所述NPN晶體三極管Ql的發(fā)射極通過(guò)電阻R3分別與555定時(shí)器U6的高觸發(fā)端THR、放電端DISC連接；所述放電端DISC通過(guò)電容C3接地，所述555定時(shí)器U6接地端子GND通過(guò)電容C2與控制電壓端CVOLT連接，所述NPN晶體三極管Ql的發(fā)射極通過(guò)電阻R4與555定時(shí)器U6的觸發(fā)端TRIG連接，所述觸發(fā)端TRIG依次通過(guò)電容C4、電阻R7與光電隔離器U8的輸入側(cè)發(fā)光二極管的陰極連接，所述光電隔離器U8的輸出側(cè)二極管的陽(yáng)極為復(fù)位信號(hào)輸出端，所述光電隔離器U8的輸出側(cè)二極管的陰極接地，所述觸發(fā)端TRIG通過(guò)電容C4接地，所述555定時(shí)器U6的輸出端OUT分別與光電隔離器U7?U8輸入側(cè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接，所述光電隔離器U7輸入側(cè)發(fā)光二極管的陰極通過(guò)電阻R5接地，所述光電隔離器U7輸入側(cè)發(fā)光二極管的陰極依次通過(guò)電阻R5、電阻R6與光電隔離器U7輸出側(cè)二極管的陰極連接，所述光電隔離器U7輸出側(cè)二極管的陰極與柵極管Q2的柵極連接，所述光電隔離器U7輸出側(cè)二極管的陽(yáng)極與柵極管Q2的源極連接，所述柵極管Q2的漏極為復(fù)位信號(hào)輸出端子；所述躍變信號(hào)輸出端子通過(guò)電阻R2與NPN晶體三極管Ql的基極連接。躍變信號(hào)經(jīng)過(guò)NPN晶體三極管Ql調(diào)整為驅(qū)動(dòng)能力更強(qiáng)的O~VCC的躍變信號(hào)，為555定時(shí)器U6提供電源和觸發(fā)信號(hào)源。
[0038]其中555定時(shí)器U6的工作原理為:當(dāng)555定時(shí)器U6收到觸發(fā)信號(hào)后，根據(jù)555定時(shí)器U6真值表輸出端OUT輸出高電平，同時(shí)通過(guò)電阻R3給電容C3充電，電路進(jìn)入暫穩(wěn)狀態(tài)，定時(shí)開(kāi)始，輸出維持高電平不變。當(dāng)電容C3兩端電壓超過(guò)555定時(shí)器U6內(nèi)部閾值電壓后，輸出端OUT的輸出由高電平變?yōu)榈碗娖?，定時(shí)結(jié)束。輸出端OUT輸出維持高電平時(shí)間長(zhǎng)度由電阻R3和電容C3決定，約為1.1.R3.C3。
[0039]在圖5中，柵極管Q2產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)I的原理為:當(dāng)555定時(shí)器U6斷電或輸出低電平時(shí)，柵極管Q2的柵極為低電平，源極和漏級(jí)導(dǎo)通，輸出為輸入電源電壓，驅(qū)動(dòng)電流由柵極管Q2的屬性決定。當(dāng)555定時(shí)器U6輸出高電平時(shí)，柵極管Q2的柵極為高電平，源極和漏級(jí)非導(dǎo)通，輸出為低電平，無(wú)負(fù)載能力。當(dāng)高電平維持時(shí)間結(jié)束，Q2繼續(xù)恢復(fù)輸出。這樣形成的復(fù)位信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)控系統(tǒng)電源實(shí)現(xiàn)斷電重新加電這一過(guò)程。使得被監(jiān)控系統(tǒng)完全斷電重啟，解決其死機(jī)問(wèn)題。也可以用這一復(fù)位信號(hào)監(jiān)控被監(jiān)控系統(tǒng)的某一子系統(tǒng)，對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行加電重啟。
[0040]在圖5中，光電隔離器U8產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)2的原理為:與復(fù)位信號(hào)I的產(chǎn)生原理基本相同，缺少了柵極管Q2的調(diào)節(jié)，輸出驅(qū)動(dòng)能力較低，適用于一般的CPU或芯片的復(fù)位功能。圖5中示例的是一種低電平有效的復(fù)位信號(hào)，也可以通過(guò)調(diào)節(jié)光電隔離器U8的外圍電路實(shí)現(xiàn)高電平有效的復(fù)位信號(hào)，還可以調(diào)節(jié)電阻R8的輸入電壓調(diào)節(jié)復(fù)位信號(hào)的幅值，這里不做贅述。
[0041]上述復(fù)位信號(hào)I和復(fù)位信號(hào)2均可通過(guò)調(diào)節(jié)電阻R3、電容C3的值調(diào)節(jié)復(fù)位信號(hào)的脈寬。通過(guò)同一個(gè)555定時(shí)器連接不同的光電隔離器、柵極管及相應(yīng)的外圍電路構(gòu)成的相同脈寬的復(fù)位信號(hào)。也可以通過(guò)多個(gè)的555定時(shí)器連接同一個(gè)躍變信號(hào)，結(jié)合光電隔離器、柵極管及相應(yīng)的外圍電路構(gòu)成的不同脈寬的復(fù)位信號(hào)，方便不同系統(tǒng)的需求。
[0042]請(qǐng)參閱圖6，在上述具體實(shí)施例的基礎(chǔ)上，為了實(shí)現(xiàn)監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)能夠同時(shí)向多個(gè)被監(jiān)控系統(tǒng)提供復(fù)位信號(hào)的功能，在本具體實(shí)施例中，所述計(jì)數(shù)器單元包括至少兩個(gè)計(jì)數(shù)器組、以及與所述計(jì)數(shù)器組數(shù)量相同的雙排插座；其中:每個(gè)計(jì)數(shù)器組由至少兩個(gè)計(jì)數(shù)器串聯(lián)組成，所述基準(zhǔn)方波信號(hào)的輸出端子與所述計(jì)數(shù)器單元的輸入端子連接；每個(gè)計(jì)數(shù)器組的輸出端子與一個(gè)雙排插座的輸入針腳一對(duì)一連接，每個(gè)雙排插座的輸出針腳短接組成一個(gè)躍變信號(hào)輸出端子。所述信號(hào)調(diào)節(jié)器單元包括至少兩個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器組，每個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器組由至少兩個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器并聯(lián)組成；每個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器組的信號(hào)輸入端子與一個(gè)躍變信號(hào)輸出端子連接。這樣在使用過(guò)程中，振蕩器可以同時(shí)向計(jì)數(shù)器1、計(jì)數(shù)器2、…計(jì)數(shù)器η發(fā)送同步的基準(zhǔn)方波信號(hào)，計(jì)數(shù)器I可以同時(shí)向信號(hào)調(diào)節(jié)器11、信號(hào)調(diào)節(jié)器12、…信號(hào)調(diào)節(jié)器In發(fā)送相同的躍變信號(hào)，同理，計(jì)數(shù)器η可以同時(shí)向信號(hào)調(diào)節(jié)器nl、信號(hào)調(diào)節(jié)器η2、…信號(hào)調(diào)節(jié)器ηη發(fā)送相同的躍變信號(hào)；信號(hào)調(diào)節(jié)器11可以同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)復(fù)位信號(hào)，比如圖示中的復(fù)位信號(hào)111、復(fù)位信號(hào)112、…復(fù)位信號(hào)11η。
[0043]因此，此具體實(shí)施例中的監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)能夠提供多個(gè)復(fù)位信號(hào)，也能夠連接多個(gè)不同的喂狗信號(hào)。一個(gè)振蕩器單元同時(shí)連接多個(gè)計(jì)數(shù)器單元，也就是說(shuō)監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)可以同時(shí)包含多個(gè)不同溢出周期的計(jì)數(shù)器單元。每個(gè)計(jì)數(shù)器單元連接一個(gè)喂狗信號(hào)，喂狗信號(hào)由被監(jiān)控系統(tǒng)的CPU發(fā)出。一個(gè)計(jì)數(shù)器單元也可以連接多個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器單元，也就是說(shuō)監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)可以同時(shí)包含多個(gè)不同脈寬的信號(hào)調(diào)節(jié)器。而一個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器可以產(chǎn)生多個(gè)不同電平、不同驅(qū)動(dòng)能力的復(fù)位信號(hào)。
[0044]海洋浮標(biāo)是一個(gè)綜合性的觀(guān)測(cè)平臺(tái)，由多個(gè)模塊構(gòu)成，如氣象模塊、水文模塊、處理存儲(chǔ)模塊、通訊模塊等。每個(gè)模塊的工作周期不同，如氣象模塊10分鐘為一個(gè)工作周期，而水文模塊的波浪采集為30分鐘一個(gè)工作周期。同一個(gè)模塊也需要不同的脈寬、電平、驅(qū)動(dòng)能力的復(fù)位信號(hào)，如斷電重啟功能，就需要兩個(gè)復(fù)位信號(hào)，一個(gè)是電源的斷電加電過(guò)程，一個(gè)是系統(tǒng)強(qiáng)制啟動(dòng)過(guò)程。斷電加電過(guò)程需要的復(fù)位信號(hào)，脈寬窄、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、電平高，而強(qiáng)制啟動(dòng)過(guò)程需要的復(fù)位信號(hào)卻恰恰相反。不同模塊監(jiān)控需要的不同溢出周期，可以在本發(fā)明中通過(guò)提供不同的計(jì)數(shù)器單元得以解決。同模塊需要的不同脈寬，在本發(fā)明中可以通過(guò)提供不同的信號(hào)調(diào)節(jié)器得以解決。需要的不同的電平、驅(qū)動(dòng)能力，在本發(fā)明中可以通過(guò)信號(hào)調(diào)節(jié)器的不同輸出得以解決。
[0045]以上對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專(zhuān)利涵蓋范圍之內(nèi)
【權(quán)利要求】
1.一種監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)，其特征在于:包括: 用于產(chǎn)生基準(zhǔn)方波信號(hào)的振蕩器單元； 用于接收所述基準(zhǔn)方波信號(hào)，對(duì)所述基準(zhǔn)方波信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并輸出躍變信號(hào)的計(jì)數(shù)器單元； 用于接收所述躍變信號(hào)、喂狗信號(hào)，并通過(guò)內(nèi)部調(diào)節(jié)電路為被監(jiān)控系統(tǒng)提供多種類(lèi)型復(fù)位信號(hào)的信號(hào)調(diào)節(jié)器單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)，其特征還在于:所述振蕩器單元包括可調(diào)電阻(R1)、額定電容(Cl)、反相器(U1)、以及反相器(U2);所述額定電容(Cl)的負(fù)極與反相器(Ul)的輸入端子連接，所述反相器(Ul)的輸出端子與所述反相器(U2)的輸入端子連接，所述額定電容(Cl)的負(fù)極通過(guò)可調(diào)電阻(Rl)與所述反相器(U2)的輸入端子連接，所述反相器(U2)的輸出端子與所述額定電容(Cl)的正極短接組成基準(zhǔn)方波信號(hào)的輸出端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)，其特征還在于:所述計(jì)數(shù)器單元包括至少兩個(gè)計(jì)數(shù)器組、以及與所述計(jì)數(shù)器組數(shù)量相同的雙排插座；其中:每個(gè)計(jì)數(shù)器組由至少兩個(gè)計(jì)數(shù)器串聯(lián)組成，所述基準(zhǔn)方波信號(hào)的輸出端子與所述計(jì)數(shù)器單元的輸入端子連接；每個(gè)計(jì)數(shù)器組的輸出端子與一個(gè)雙排插座的輸入針腳一對(duì)一連接，每個(gè)雙排插座的輸出針腳短接組成一個(gè)躍變信號(hào)輸出端子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)，其特征還在于:所述信號(hào)調(diào)節(jié)器單元包括至少兩個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器組，每個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器組由至少兩個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器并聯(lián)組成；每個(gè)信號(hào)調(diào)節(jié)器組的信號(hào)輸入端子與一個(gè)躍變信號(hào)輸出端子連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的監(jiān)控復(fù)位系統(tǒng)，其特征還在于:所述信號(hào)調(diào)節(jié)器包括NPN晶體三極管(Ql)、555定時(shí)器(U6)、光電隔離器(U7、U8)、柵極管(Q2)、電阻(R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8)、以及電容(C2、C3、C4);所述NPN晶體三極管(Ql)的發(fā)射極分別與555定時(shí)器(U6 )的電源端(VCC )、清零端(RST )連接；所述NPN晶體三極管(QI)的發(fā)射極通過(guò)電阻(R3 )分別與555定時(shí)器(U6)的高觸發(fā)端(THR)、放電端(DISC)連接；所述放電端(DISC)通過(guò)電容(C3 )接地，所述555定時(shí)器(U6 )接地端子(GND )通過(guò)電容(C2 )與控制電壓端(CVOLT )連接，所述NPN晶體三極管(Ql)的發(fā)射極通過(guò)電阻(R4)與555定時(shí)器(U6)的觸發(fā)端(TRIG)連接，所述觸發(fā)端(TRIG)依次通過(guò)電容(C4)、電阻(R7)與光電隔離器(U8)的輸入側(cè)發(fā)光二極管的陰極連接，所述光電隔離器(U8)的輸出側(cè)二極管的陽(yáng)極為復(fù)位信號(hào)輸出端，所述光電隔離器(U8)的輸出側(cè)二極管的陰極接地，所述觸發(fā)端(TRIG)通過(guò)電容(C4)接地，所述555定時(shí)器(U6)的輸出端(OUT)分別與光電隔離器(U7、U8)輸入側(cè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接，所述光電隔離器(U7)輸入側(cè)發(fā)光二極管的陰極通過(guò)電阻(R5)接地，所述光電隔離器(U7)輸入側(cè)發(fā)光二極管的陰極依次通過(guò)電阻(R5)、電阻(R6)與光電隔離器(U7)輸出側(cè)二極管的陰極連接，所述光電隔離器(U7)輸出側(cè)二極管的陰極與柵極管(Q2)的柵極連接，所述光電隔離器(U7)輸出側(cè)二極管的陽(yáng)極與柵極管(Q2)的源極連接，所述柵極管(Q2)的漏極為復(fù)位信號(hào)輸出端子；所述躍變信號(hào)輸出端子通過(guò)電阻(R2)與NPN晶體三極管(Ql)的基極連接。
【文檔編號(hào)】H03K17/56GK103488104SQ201310468455
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】康建軍, 馮月永, 鄔海強(qiáng), 李林奇, 周達(dá), 劉超然 申請(qǐng)人:國(guó)家海洋技術(shù)中心